海上采油平臺新型殺菌劑的評選方法及應用探索

董寶柱

(中海石油(中國)有限公司天津分公司 天津 300452)

0 引 言

硫酸鹽還原菌(Sulfate-reducing bacteria，簡稱SRB)的含量是油田注水水質要求控制的重要指標之一，同時SRB 細菌的控制也是一項復雜而長期的工作[1]。SRB 最難控制，危害也最大。SRB 可將水中的硫酸鹽還原為硫化氫，可使局部區域的pH 值下降到4 以下，導致低碳鋼、低合金鋼、鎳合金、奧氏體不銹鋼、銅合金鋼產生嚴重的點蝕，并形成黑色的鐵硫化合物[2]。在油田開發的中后期采出的油中含有很大比例的水，其中往往有較多的SRB，SRB 的繁殖會使水發黑，并引起很嚴重的點蝕，點蝕深度有時可達l0 mm 以上。SRB 不僅會造成管線腐蝕穿孔，而且還會促進其他細菌的生長繁殖，產生大量的生物黏泥，引起地層和管道的堵塞，給石油生產帶來嚴重損失。與此同時，它的生命活動產生的硫化物和硫化氫不僅惡化了環境，也直接危及人類健康。

隨著海洋石油工業的發展，對注水水質控制的要求越來越高，各大油田對SRB 的控制也日益重視。采油平臺生產過程中SRB 嚴重影響注水水質達標，同時由它產生的硫化氫腐蝕設備更是對流程設備構成了較為嚴重的威脅[3]。殺菌劑就是為了防止海洋平臺流程中產生的SRB 而在平臺上使用的特定處理藥劑。海上某采油平臺通過評選藥劑試驗，確定適用于油田的新型殺菌劑替換對SRB 已產生耐藥性的殺菌劑，在依托原有加注設備的基礎上進行了殺菌劑現場評選試驗工作，SRB 得到了有效控制。

某海上采油平臺目前所使用的殺菌劑BHS-29能夠在一定程度上控制流程細菌的生長，但未達到平臺要求，無法將注水中細菌含量控制在0 以下，為使現場注水水質達到指標要求，需要對目前使用的殺菌劑BHS-29 進行優化換型。針對此問題，油田技術人員在平臺開展了大量評價工作，篩選出了效果較好的殺菌劑BHS-37，該藥劑既可殺菌又不影響原油系統處理效果[4]。為了驗證殺菌劑BHS-37 在現場流程中的實際效果，開展了大量的現場實驗。

1 監測標準及方法

1.1 監測標準

實驗參照《殺菌劑性能評定方法》《碎屑巖油藏注水水質推薦指標及分析方法》進行[5]。

1.2 監測方法

采用絕跡稀釋法，將欲測定的水樣用無菌注射器逐級注入到測試瓶中進行接種稀釋，經過一定時間的培養后，根據細菌瓶陽性反應和稀釋倍數測定水樣中SRB 的數量。稀釋法二次重復菌量讀數查詢表如表1所示。

表1 稀釋法二次重復菌量讀數查詢表Tab.1 Query table of twice-repeat bacterial count reading by dilution method

2 殺菌劑室內評選

本次室內評選只針對SRB 進行了培養，此次實驗共對7 種殺菌劑進行了室內篩選，評選數據如表2、表3 所示。

表2 某海上采油平臺殺菌劑室內實驗評選數據(實驗濃度30 mg/L)Tab.2 Laboratory selection data of fungicide for an offshore oil production platform(experimental concentration：30mg/L)

表3 某海上采油平臺殺菌劑室內實驗評選數據(實驗濃度30、50 mg/L)Tab.3 Laboratory selection data of fungicide for an offshore oil production platform(experimental concentration 30 and 50 mg/L)

實驗時間：2020 年8 月22 日至8 月29 日、2020 年9 月1 日至9 月8 日。培養溫度60 ℃。

某海上采油平臺二級分離器、電脫污水返回一級分離器，一級分離器污水直接排進污水處理系統，殺菌劑加注點為一級分離器入口。本次實驗水樣為一級分離器出口水樣。

初評濃度為30 mg/L；濃度梯度復評濃度為30、50 mg/L。

①加藥濃度30 mg/L 時，YHSW-007、BHS-08A、BHS-37 效果優于在用殺菌劑BHS-29 效果，其中BHS-37 殺菌效果最好。

②濃度提高至50 mg/L 時，BHS-37 基本沒有細菌生長，YHSW-007、BHS-08A 效果差于BH-37。

綜合評價認為殺菌劑BHS-37 在某海上采油平臺室內實驗效果較好。

3 殺菌劑BHS-37現場試驗

3.1 加藥點及加藥方式

本次現場實驗的殺菌劑BHS-37 分別采取連續加藥和沖擊加藥2 種方式進行效果驗證，藥劑注入點為原油分離器入口，流程簡圖如圖1 所示。

圖1 某海上采油平臺原油及污水系統流程簡圖Fig. 1 Schematic diagram of crude oil and sewage system of an offshore oil production platform

3.2 配伍性試驗

BHS-37 與原殺菌劑配伍性驗證實驗如表4、圖2所示。

表4 BHS-37配伍性試驗表Tab.4 BHS-37 compatibility test table

圖2 BHS-37配伍性試驗照片Fig.2 BHS-37 compatibility test photos

從配伍性實驗可以看出殺菌劑BHS-37 與BHS-29 之間不發生反應。

3.3 藥劑撬和加注泵準備

現場實驗前完成藥劑撬和加注泵準備工作。室內配伍性實驗驗證殺菌劑BHS-29 與BHS-37 配伍性良好，將原殺菌劑BHS-29 藥劑撬清理干凈，并將實驗藥劑BHS-29 倒入撬內。

3.4 試驗結果及數據分析

3.4.1 藥劑調整歷程

①3 月9 日16：00，殺菌劑BHS-37 開始注入流程，濃度20 mg/L。

②3 月11 日10：00，殺菌劑注入濃度由20 mg/L調整至30 mg/L。

③3 月13 日11：00，殺菌劑注入濃度由30 mg/L調整至40 mg/L。

④3 月15 日9：30，殺菌劑濃度由40 mg/L 調整至60 mg/L，沖擊加藥6 h，15：30 停泵。

⑤3 月 18 日 15：00，殺菌劑濃度調整至80 mg/L，沖擊加藥6 h，21：00 停泵。

3.4.2 SRB 數據監測及分析

SRB 監測數據如表5 所示。

表5 SRB監測數據表(個/mL)Tab.5 SRB monitoring data table(pieces/mL)

①殺菌劑BHS-37 濃度為20 mg/L 連續注入，對流程中SRB 的控制作用不明顯。

②殺菌劑BHS-37 濃度為30 mg/L 連續注入，對流程中SRB 的控制有一定作用，但未達到理想狀態。

③殺菌劑BHS-37 濃度為40 mg/L 連續注入，對流程中SRB 的控制有一定作用，但未達到理想狀態。

④殺菌劑BHS-37 濃度為60 mg/L 沖擊加藥，對流程中SRB 的控制有一定作用，但未達到理想狀態。

⑤殺菌劑BHS-37 濃度為80 mg/L 沖擊加藥，效果較好，可以將注水SRB 含量控制在較低數值。

經現場實驗驗證，殺菌劑BHS-37 采用沖擊加藥(濃度為80 mg/L，加注6 h)方式進行加注，可實現將注水細菌含量控制到0 的目標，滿足現場注水水質要求。

4 結 語

經過室內評選得到的此種新型殺菌劑，在進行現場實驗并通過半年的實驗與調整后，摸索出了一套較為可行的殺菌劑評選方法，徹底解決了由SRB 導致注水水質不達標的問題，為其他采油平臺提供了參考經驗。由于此種藥劑殺菌能力強，不僅針對那些耐藥性強的SRB 有很大的殺菌功效，對于其他細菌也有抑制作用?！?/p>